Soal latihan
2. Komponen perangkat lunak
16.5 Jenis-jenis analisis spasial dengan SIG dan aplikasinya
16.5.2 Berbagai fungsi analisis dalam SIG Perkembangan teknik SIG telah mampu
16 Sistem Informasi Geografis 493
Selain karena hambatan volume penyimpanan dalam praktek pendekatan ini sering dipakai khususnya jika alat pemasukan data seperti digitizer berukuran kecil (misalnya A3). Dengan dibaginya sejak awal maka pada tahap akhir proses penggabungan perlu dilakukan kembali.
16.5.2 Berbagai fungsi analisis dalam SIG
16 Sistem Informasi Geografis 494
untuk lebih jelasnya 4 kelompok di atas diuraikan supaya lebih jelas
1. Fungsi pemanggilan, Klasifikasi dan Pengukuran Data
Dalam kelompok operasi ini pemakaian fungsi yang menggunakan data spasial dan data atribut di buat berbeda. Untuk menjalankan fungsinya data atribut diidentifikasi atau dibuat terlebih dahulu, sedangkan untuk data spasialnya tetap berada pada posisi semula. Dengan kata lain akibat penerapan fungsi-fungsi tersebut ini tidak akan ada perubahan lokasi secara spasial dan tidak terbentuk ruang baru kecuali yang bersifat penyederhanaan lokasi (tetapi lokasi asli masih ada).
Operasi disini memakai data atribut sebagai landasan analisis utama. Salah satu hasil yang jelas adalah untuk penyajian data tematik.
2. Operasi Pemanggilan Data
Operasi ini termasuk memilih, mencari, memanipulasi dan menghasilkan data tanpa perlu memodifikasi lokasi geografik obyek atau membuat identitas spasial baru Operasi ini hanya bekerja dengan data yang telah dimasukan ke dalam bank data (basis- data). Pembuatan peta tertentu dengan tema terbatas dari peta yang telah ada dalam arsip sebelumnya, merupakan contoh operasi ini. Misalnya melihat peta
kawasan hutan ideal, yang diolah dan selanjutnya dibandingkan
Fungsi pemanggilan data untuk pembuatan peta tematik banyak dilakukan baik penyajian dengan simbol geometrik 2 dimensi atau 3 dimensi. Pada SIG sederhana bentuk operasi ini sering dipakai sebagai salah satu kekuatan dan dipakai khususnya untuk penyajian data dengan unit ruang tetap atau batas spasial tetap, atau aplikasi untuk keperluan pemantauan tema tertentu.
Gambar 468. Peta infrastruktur di daerah Nangreo Aceh Darussalam
3. Kasifikasi dan Generalisasi
Dalam suatu analisis peta kelas-kelas baru dapat di buat dari kelas-kelas yang telah ada sebelumnya dan dipakai untuk keperluan analisis lebih lanjut. Prosedur untuk mengidentifikasi obyek menjadi anggota kelompok obyek berdasarkan kriteria tertentu atau sebagai klasifikasi.
Beberapa bentuk fungsi klasifikasi di sediakan dalam setiap SIG. Dalam kasus lapisan data tunggal, klasifikasi termasuk
16 Sistem Informasi Geografis 495
penetapan kelas dalam setiap poligon sebagai atribut. Misalnya klasifikasi diterapkan kepenutupan lahan, dan nama kelas dapat berupa lahan hutan, daerah perkotaan, daerah pertanian dan seterusnya.
Dalam fungsi ini, proses klasifikasi termasuk melihat atribut untuk lapisan data tunggal dan memasukan atribut tambahan, sebagai kelas nama baru. Dalam SIG raster, nilai numerik (digital) biasanya dipakai untuk menunjukan kelas-kelas. Suatu sel dapat dihubungkan dengan nilai 1 yang berarti lahan pertanian, nilai 2 untuk daerah kehutanan,dan seterusnya. Proses klasifikasi disini termasuk menentukan nilai- nilai numerik ke sel-sel (recording) dan menulis nilai baru ini kedalam bank data baru. Nilai-nilai ini selanjutnya dapat ditampilkan dalam bentuk tema baru.
Fungsi klasifikasi penting karena dapat menentukan pola. Salah satu fungsi yang penting adalah untuk membantu mengenali pola-pola baru. Poa-pola baru ini misalnya dapat berupa daerah perkotaan yang mempunyai kejahatan tinggi, daerah hutan yang siap tebang atau daerah pertanian yang paling siap dialihkan menjadi permukiman. Melalui perubahan kriteria adakalanya suatu pola dapat ditemukan.
Fungsi kalsifikasi yang lain adalah untuk mempermudah proses seperti korelasi antara lapisan data yang berlainan.
4. Fungsi-fungsi Pengukuran
Setiap SIG menyediakan beberapa fungsi- fungsi pengukuran, yang dapat dikelompokan diantaranya:
- untuk menghitung titik - perhitungan jarak antar obyek - panjang garis
- penentuan keliling dan luas poligon - volume dan ruang
- ukuran serta pola sekelompok sel yang mempunyai identitas sama.
Fungsi-fungsi pengukuran juga sering dikaitkan dengan data digital terain untuk keperluan rekayasa, misalnya penentuan jumlah material yang digali dan dipakai (Cut and fill) untuk pembuatan jalan. Fungsi- fungsi pengukuran untuk keperluan rekayasa seperti penentuan volume ruang yang dapat di gali dan ditimbun, adakalanya tersedia secara spesifik pada perangkat lunak SIG sehingga operator dapat melakukan perhitungan yang sangat kompleks.
Jarak merupakan jarak terpendek antara dua obyek yang dibentuk oleh garis lurus yang dapat dihitung dengan formula phytagoras. Perhitungan jarak ini dalam SIG dilakukan dengan menggunakan data sistem koordinat. Perhitungan luas oleh piranti lunak berbasis vektor juga menggunakan data sistem koordinat.
Asumsi yang dipakai adalah menempatkan berbagai kombinasi titik sehingga terdiri dari
16 Sistem Informasi Geografis 496
beberapa trapesium. Trapesium adalah bentuk kuadrilateral (abcd), dengan dua sisi yang pararel dikalikan dengan tinggi.
Dengan cara ini maka sistem koordinat dapat mengenali sisi X dan Y. Dari operasi ini muncul beberapa metode salah satunya
- Operasi tumpang-tindih
Operasi tumpang-tindih dalam SIG umumnya dilakukan salah satu dari 5 cara yang dikenal yaitu:
a. Pemanfaatan fungsi logika dan fungsi Boolan, seperti gabungan (union), irisan (Intersection), pilihan (and dan or), perbedaan (difference) dan pernyataan bersyarat (If, then, else)
b. Pemanfaatan fungsi relasional, seperti ukuran lebih besar, lebih kecil, sama besar, dan kombinasinya.
c. Pemanfaatan fungsi aritmatika seperti penambahan, pengurangan, pengkalian dan pembagian.
d. Pemanfaatan data atribut atau tabel dua dimensi atau tiga dimensi, dan
e. Menyilangkan dua peta langsung (variasi tabel 2-dimensi).
Operasi-operasi ini umumnya merupakan bagian standar dari semua paket perangkat lunak SIG. Setiap tipe operasi mempunyai kelebihan dan kekurangan tertentu karena dalam pelaksanaannya operasi tersebut berkaitan dengan tipe variabel yang dipakai (nominal, ordinal, interval dan rasio)
- Berbagai Operasi Tetangga
Operasi-operasi tetangga mengevaluasi ciri-ciri lingkungan tetangga yang mengelilingi suatu lokasi yang spesifik.
Contoh operasi tetangga yang khas adalah memperhitungkan jarak pemukiman yang menyebar sejauh 5 Km dari stasiun pemadam kebakaran. Setiap fungsi tetangga memerlukan paling sedikit tiga parameter utama : satu target lokasi atau lebih spesifikasi lingkungan sekeliling target, dan fungsi yang akan di terapkan pada unsur-unsur dalam lingkungan tersebut
x Fungsi penelusuran (Search)
Fungsi penelusuran (pencarian) adalah fungsi yang paling banyak dioperasikan pada operasi tetangga. Fungsi ini menetapkan nilai tertentu untuk obyek tertentu dengan mengikuti ciri-ciri yang ditentukan lingkungannya. Ada 3 parameter utama yang didefinisikan yaitu :
a. Target
b. Tetangga, dan
c. Fungsi yang menentukan nilai tetangga
Unsur-unsur target dan unsur-unsur tetangga umumnya disimpan dalam satu lapisan atau lebih
16 Sistem Informasi Geografis 497
Tabel 48. Beberapa fungsi tetangga sederhana
No Fungsi Uraian Aplikasi
1 Rata-rata atau kerapatan
Nilai rata-rata dari tetangga
2 Diversitas Nilai standar deviasi
3 Mayoritas/
minoritas
Nilai yang paling sering muncul atau paling jarang
4 Maksimum/
Minimum
Nilai maksimum atau minimum dari lingkungan 5 Lebih
besar/kecil Nilai perbandingan dengan tetangga
Kerapatan kejahata n,tingkat pendapat an, kerapatan spesies
Dominasi spesies
flora, dll
6 Total (penjumlah an)
Hasil penjumlahan pada beberapa lokasi tetangga
Data Geografis
Obyek geografis mempunyai jumlah dimensi berbeda-beda, tergantung dari obyek yang bersangkutan. Cara penyajian obyek geografik dalam bentuk peta, penyajiannya berdimensi dua dalam bentuk utama titik, garis, area yang diikatkan dengan koordinat.
Geografis tertentu biasanya berupa peta ditampilkan dalam media dua dimensi cetak seperti kertas atau transfaransi yang dilengkapi legenda
Untuk memberikan gambaran yang lebih menyeluruh, dapat dinyatakan bahwa setiap bentuk data geografis harus mempunyai informasi yang terdiri dari 4 komponen yaitu:
- Posisi Geografis
Suatu bentuk data keruangan atau lebih dikenal sebagai data spasial, posisi ini dapat disajikan dalam berbagai bentuk antara lain:
dalam koordinat kartesian atau azimuth, dalam hubungan identifikasi ketetangga, dalam suatu hubungan lokasi linier, dalam suatu ruang tertentu, dalam kode nama tempat tertentu, atau bereferensi ke obyek tertentu
Suatu SIG memerlukan sistem koordinat yang berlaku bersama untuk suatu set data, terutama untuk data yang akan digunakan bersama. Untuk daerah studi yang sempit, sistem koordiant yang dipakai dapat bersifat lokal saja atau dalam hal ini koordinatnya bersifat relatif, tetapi untuk daerah yang luas, maka harus dipakai suatu sistem koordinat yang berlaku secara nasional atau internasional. Untuk daerah yang luas ini posisi standar atau posisi absolut seperti sistem koordinat UTM (Universal Transverse Mercator) biasanya menggunakan skala 1:
50.000 atau lebih besar . Pada posisi ini posisi geografis yang absolut sudah direkam dengan bantuan satelit yang mampu merekam posisi secara global seperti GPS (Global Positioning System). Begitupun pada pemakaian peta dengan skala peta
16 Sistem Informasi Geografis 498
atau resolusi spasial dari peta. Secara umum dapat dikatakan bahwa dari segi ketepatan lokasi maupun kedetailan, peta yang berskala lebih besar harus lebih teliti dari skala yang lebih kecil
- Atribut Geografis
Berfungsi menjelaskan keberadaan berbagai obyek sebagai data spasial, cirinya skala bersifat dimensi jamak, disebabkan suatu obyek memerlukan banyak identitas.
Data ini sering dikategorikan sebagai data non spasial, karena peranannya tidak menunjukan posisinya akan tetapi lebih bersifat penjelasan mengenai obyek atau bersifat identitas, maka dari data ini sering muncul ketidak tepatan yang tidak dapat dihindarkan. Data atribut dinyatakan menjadi 4 bentuk yaitu:
a. Nominal karakter dari data ini hanya bersifat membedakan antara satu dengan yang lainnya, tanpa adanya urutan berdasarkan harkat, akan tetapi hanya bersifat membedakan atau keterangan identitas dengan kata-kat seperti pinus, hutan, kebun dan lainnya.Operai yang dapat dilakukan dalam data ini hanya yang bersifat frekuensi, agregat namun tidak dapat megoperasikan matematik (menjumlah atau mengalikan)
b. Bentuk data ordinal setingkat lebih spesifik dari yang pertama, karena selain bersifat membedakan biasanya
menandai bahwa pada data terdapat harkat atau ranking seperti pertama, kedua yang bersifat berurutan.Dan dalam pengoperasiannya dapat melakukan perhitungan median, persentil walaupun belum mampu memungkinkan operasi matematis.
c. Data interval mengacu keobyek alam yang mempunyai selang (minimum dan maksimum) tertentu dan adanya interval baku tertentu, dimana interval tidak mempunyai makna yang mengikat.
Contoh suhu 15ºC adalah lebih dingin dibanding suhu 30ºC dan seterusnya.
d. Data Ratio mempunyai ciri sama dengan interval tetapi mempunyai nilai awal mutlak (nilai nol). Semua operasi matematik angka riil dapat dioperasikan menggunakan data bentuk ini.
- Waktu
Pengetahuan mengenai keadaan sebenarnya pada waktu data diperoleh akan memberikan peluang yang sangat besar terhadap peningkatan kualitas pemanfaatan data secara benar. Hal ini berkaitan dengan adanya kecenderungan data berubah dengan waktu yang disebut decay rate.
Dalam hal ini penggunaan data berisiko bahwa data yang digunakan sebenarnya sudah berubah, hal ini penting karena waktu merupakan faktor penentu dinamika alam sendiri terutama bila faktor manusia sudah ikut terlibat. Oleh karena itu data yang
16 Sistem Informasi Geografis 499
berkaitan dengan penggunaan lahan sangat penting melibatkan faktor waktu tersebut.
Data waktu dapat dideskripsikan dalam pengertian
a. Ukuran lama, yang mengacu ke selang waktu dari basis data yang ada
b. Resolusi, selang waktu dikumpulkan atau agregasi waktu pengumpulan data, dan c. Frekuensi dan kecepatan waktu
pengumpulan data . Dari pengertian yang berbeda ini maka fungsi waktu dalam SIG dapat juga dikaitkan dengan pendataan, analisis, penyajian dan pembaharuan data, dan pengontrolan kualitas.
Tabel 49. Perbandingan bentuk data raster dan vektor
No Analisis Raster Vektor 1 Pengumpulan
Data
Cepat Lambat
2 Volume Data Besar Kecil 3 Penampilan
Grafik
Sedang Baik
4 Struktur Data sederhana Kompleks 5 Akurasi
Geometri
Rendah Tinggi
6 Analisis Jaringan
Buruk Baik
7 Analisis ruangan
Baik Sedang
8 Generalisasi Sederhana Kompleks 9 Integrasi
dengan Inderaja
Mudah Sulit
10 Tipe data Kontinyu Diskrit
Manajemen basis data
Suatu Basisdata terdiri dari satu file atau lebih yang distrukturkan sedemikian rupa dalam bentuk sistem pengelolaan basisdata (Database Management System/DBMS), dan diakses melalui jalur tersebut.
Keuntungan basis data dan sistem pengelolaan basisdata dibandingkan basisdata dengan perpustakaan data secara tradisional antara lain adalah:
- Data disimpan disuatu tempat
- Data dapat diverifikasi dan dimasuki dengan cepat
- Data terstrukturkan, terstandarisasikan dan memungkinkan penggabungan data dari sumber yang berbeda
- Data tersedia bagi banyak pengguna - Data dapat dipakai untuk berbagai
aplikasi program berbeda, termasuk program dimana tujuannya berbeda dibandingkan dengan tujuan data pertama kali digunakan.
Kerugian penyimpanan basisdata dibandingkan dengan sistem penyimpanan data dasar tradisional antara lain adalah:
- Pengguan basisdata memerlukan keahlian
- Produk yang diperlukan relatif mahal - Pengguna harus beradaptasi dengan
aliran data
- Pengguna harus paham dengan organisasi data yang berbeda
16 Sistem Informasi Geografis 500
- Data dapat mudah disalah gunakan (asumsi mudah diakses)
- Data dapat mudah hilang sehingga perlu sistem pengamanan sendiri (dan relatif canggih)
File (berkas)
File ( berkas) terdiri dari berbagai catatan (record), dimana setiap record mempunyai ruang (field). Setiap record mempunyai data yang berisi topik tunggal atau lebih, masing- masing field terdiri atas satu kelompok data yang disusun dari satu kata atau lebih, atau terdiri dari kode yang diproses bersama. Key (kunci) yang digunakan untuk menerjemahkan inforamsi membantu memanggil record dari file, Kunci berasosiasi dengan satu ruang record atau lebih.
Fungsi-fungsi Topografi
Topografi merupakan gambaran variabilitas permukaan bumi, biasanya berasosiasi dengan ciri-ciri bentuk permukaan seperti variasi relief suatu daerah. Untuk menggambarkan secara lebih sederhana dapat digunkan pengertian-pengertian bentang lahan, seperti perbukitan, lembah, dan dataran. Topografi suatu wilayah dapat digambarkan dalam SIG dengan data elevasi digital. Data ini terdiri dari sejumlah besar titik elevasi yang menyebar di seluruh daerah yang digambarkan.
Fungsi topografi dipakai untuk memperhitungkan nilai-nilai tertentu.
Kebanyakan fungsi-fungsi topografi menggunakan tetangga-tetangga untuk menandai terain lokal. Parameter terain yang paling sering dipakai adalah lereng dan aspek, yang di hitung dengan menggunakan elevasi data dari berbagai titik berdekatan.